SpringBoot整合RabbitMQ实现六种工作模式

RabbitMQ主要有六种种工作模式，本文整合SpringBoot分别介绍工作模式的实现。

前提概念

生产者

消息生产者或者发送者，使用P表示：

队列

消息从生产端发送到消费端，一定要通过队列转发，使用queue_name表示：

消费者

消费的消费者或者接收者，使用C表示，如果有多个消费者也可以用C1、C2表示：

SpringBoot整合RabbitMQ基本配置

1. 添加maven依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
    <version>2.2.1.RELEASE</version>
</dependency>

1. 添加application.yml 配置

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.3.19
    port: 5672
    username: admin
    password: 123456

1. 消息生产

生产端发送消息，调用RabbitTemplate发送消息，比如：

@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

public String send() {
  rabbitTemplate.convertAndSend("routingKey","send message");
}

1. 消费消息

消费消息使用队列监听注解@RabbitListener,添加队列名称就能消费发送到队列上的消息了：

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("queue_name"))
public void consume(String message) {
  // 接收消息
}

1. 简单（simple）模式

最简单的消息发送

特点

• 生产者是消费者是一一对应，也叫做点对点模式,生产者发送消息经过队列直接发送给消费者。
• 生产者和消费者在发送和接收消息时，只需要指定队列名称，而不需要指定Exchange 交换机。

代码示例

生产消息:

@GetMapping("/simple-send")
public String simpleSend() {
  rabbitTemplate.convertAndSend("simple","this is news");
  return "ok";
}

消费消息

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("simple"))
public void consume(String message) {
  System.out.println(message);
}

输出：

this is news

无需创建交换机和绑定队列，只需要匹配发送端和消费端的队列名称就能成功发送消息。

2. 工作模式

在多个消费者之间分配任务

特点

• 工作模式和简单模式差不多，只需要生产端、消费端、队列。
• 不同在于一个生产者、一个队列对应多个消费者，也就是一对多的关系。
• 在多个消费者之间分配消息（竞争消费者模式），类似轮询发送消息，每个消息都只发给一个消费者。

代码示例

• 生产消息：

@GetMapping("/work-send")
public String simpleSend() {
  rabbitTemplate.convertAndSend("work","this is news");
  return "ok";
}

• 消费消息：

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work"))
public void consume(String message) {
  System.out.println("first:" + message);
}

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work"))
public void consumeSecond(String message) {
  System.out.println("second:" + message);
}

创建一个生产者，两个消费者，发送两条消息，两个消费者分别接收到消息，输出：

first:this is news
second:this is news

两个消费者，轮流消费消息。类似nginx负载均衡。

3. 发布订阅模式

一次向多个消费者发送消息

特点

• 发布订阅类似广播消息，每个消息可以同时发送给订阅该消息的消费者，
• 上图中的X表示交换机，使用的扇形交换机(fanout),它将发送的消息发送到所有绑定交换机的队列。

代码示例

• 创建队列、交换机以及绑定：

@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange() {
  return new FanoutExchange("PUBLISH_SUBSCRIBE_EXCHANGE");
}

@Bean
public Queue psFirstQueue() {
  return new Queue("psFirstQueue");
}

@Bean
public Queue psSecondQueue() {
  return new Queue("psSecondQueue");
}

@Bean
public Queue psThirdQueue() {
  return new Queue("psThirdQueue");
}

@Bean
public Binding routingFirstBinding() {
  return BindingBuilder.bind(psFirstQueue()).to(fanoutExchange());
}

@Bean
public Binding routingSecondBinding() {
  return BindingBuilder.bind(psSecondQueue()).to(fanoutExchange());
}

@Bean
public Binding routingThirdBinding() {
  return BindingBuilder.bind(psThirdQueue()).to(fanoutExchange());
}

• 上面定义一个交换机fanoutExchange。
• 分别绑定三个队列psFirstQueue、psSecondQueue、psThirdQueue。
• 队列绑定交换机不需要routingKey，直接绑定即可。

• 生产端：

@GetMapping("/publish-sub-send")
public String publishSubSend() {
  rabbitTemplate.convertAndSend("PUBLISH_SUBSCRIBE_EXCHANGE", null, "publish/subscribe hello");
  return "ok";
}

无需指定routingKey,设置为null。

• 消费端：

@RabbitListener(queues = "psFirstQueue")
public void pubsubQueueFirst(String message) {
  System.out.println("【first】:" + message);
}

@RabbitListener(queues = "psSecondQueue")
public void pubsubQueueSecond(String message) {
  System.out.println("【second】:" + message);
}

@RabbitListener(queues = "psThirdQueue")
public void pubsubQueueThird(String message) {
  System.out.println("【third】:" + message);
}

• 输出：

【first】: publish/subscribe hello
【second】: publish/subscribe hello
【third】: publish/subscribe hello

发送一条消息，绑定的队列都能接收到消息。

4. 路由模式

根据routingKey有选择性的接收消息

特点

• 每个队列根据不同routingKey绑定交换机
• 消息发送到交换机后通过routingKey发送给特定的队列，然后传到消费者消费。
• 交换由扇形交换机(fanout)改成直连交换机(direct)。

代码示例

• 创建队列、交换机以及绑定：

@Bean
public Queue routingFirstQueue() {
    return new Queue("routingFirstQueue");
}

@Bean
public Queue routingSecondQueue() {
    return new Queue("routingSecondQueue");
}

@Bean
public Queue routingThirdQueue() {
    return new Queue("routingThirdQueue");
}

@Bean
public DirectExchange routingExchange() {
    return new DirectExchange("routingExchange");
}

@Bean
public Binding routingFirstBind() {
    return BindingBuilder.bind(routingFirstQueue()).to(routingExchange()).with("firstRouting");
}

@Bean
public Binding routingSecondBind() {
    return BindingBuilder.bind(routingSecondQueue()).to(routingExchange()).with("secondRouting");
}

@Bean
public Binding routingThirdBind() {
    return BindingBuilder.bind(routingThirdQueue()).to(routingExchange()).with("thirdRouting");
}

• 创建一个交换机，根据不同的路由规则匹配不同的队列routingExchange,根据不同的routingKey绑定不同的队列：
• firstRouting路由键绑定routingFirstQueue队列。
• secondRouting路由键绑定routingSecondQueue队列。
• thirdRouting路由键绑定routingThirdQueue队列。

• 生产消息:

@GetMapping("/routing-first")
public String routingFirst() {
    // 使用不同的routingKey 转发到不同的队列
    rabbitTemplate.convertAndSend("routingExchange","firstRouting"," first routing message");
    rabbitTemplate.convertAndSend("routingExchange","secondRouting"," second routing message");
    rabbitTemplate.convertAndSend("routingExchange","thirdRouting"," third routing message");
    return "ok";
}

• 消费消息：

@RabbitListener(queues = "routingFirstQueue")
public void routingFirstListener(String message) {
    System.out.println("【routing first】" + message);
}

@RabbitListener(queues = "routingSecondQueue")
public void routingSecondListener(String message) {
    System.out.println("【routing second】" + message);
}

@RabbitListener(queues = "routingThirdQueue")
public void routingThirdListener(String message) {
    System.out.println("【routing third】" + message);
}

输出：

【routing first】first routing message
【routing second】second routing message
【routing third】third routing message

分析:

rabbitTemplate.convertAndSend("routingExchange","firstRouting"," first routing message");

消息从生产者指定firstRouting路由键，找到对应的绑定队列routingFirstQueue,就被routingFirstQueue队列消费了。

5. 主题模式

基于某个主题接收消息

特点

路由模式发送的消息，是需要指定固定的routingKey，如果想要针对一类路由。

比如：

• 只接收以.com 结尾的消息。
• www.开头的消息。

主题模式就派上场了，路由模式和主题模式类似，路由模式是设置特定的routingKey绑定唯一的队列，而主题模式的是使用通配符匹配一个或者多个队列。

代码示例

• 创建交换机和队列：

@Bean
public Queue topicFirstQueue() {
    return new Queue("topicFirstQueue");
}

@Bean
public Queue topicSecondQueue() {
    return new Queue("topicSecondQueue");
}

@Bean
public Queue topicThirdQueue() {
    return new Queue("topicThirdQueue");
}

@Bean
public TopicExchange topicExchange() {
    return new TopicExchange("topicExchange");
}

• 使用通配符绑定交换机和交换机：

@Bean
public Binding topicFirstBind() {
    // .com 为结尾
    return BindingBuilder.bind(topicFirstQueue()).to(topicExchange()).with("*.com");
}

@Bean
public Binding topicSecondBind() {
    // www.为开头
    return BindingBuilder.bind(topicSecondQueue()).to(topicExchange()).with("www.#");
}

通配符有两种，*和#,

• * 表示可以匹配一个。
• # 表示可以匹配多个。

比如：

• #.com表示接收多个以.com结尾的字段。

  • 例如： taobao.com、www.taobao.com、www.jd.com。

• *.com表示接收一个以.com结尾的字段。

  • 例如： taobao.com、jd.com。
  • 多个字段是无法匹配的，比如www.taobao.com、cn.taobao.com。

• www.#可以匹配多个以www开头的字段。

  • 例如www.taobao、www.jd。

• www.*可以匹配一个以www开头的字段。

  • 例如：www.taobao、www.jd。
  • 多个字段是无法匹配的,比如www.taobao.com、www.jd.com。

• 生产消息:

@GetMapping("/topic-first-send")
public String topicFirstSend() {
    rabbitTemplate.convertAndSend("topicExchange","www.taobao.com","www.taobao.com");
    rabbitTemplate.convertAndSend("topicExchange","taobao.com","taobao.com");
    rabbitTemplate.convertAndSend("topicExchange","www.jd","www.jd");
    return "topic ok";
}

• 消费消息：

@RabbitListener(queues = "topicFirstQueue")
public void topicFirstListener(String message) {
    System.out.println("【topic first】" + message);
}

@RabbitListener(queues = "topicSecondQueue")
public void topicSecondListener(String message) {
    System.out.println("【topic second】" + message);
}

• 输出：

【topic second】www.taobao.com
【topic first】taobao.com
【topic second】www.jd

www.#可以匹配多个以www.开头的路由键，例如www.taobao.com、www.jd。而*.com只能匹配一个以.com结尾的路由键，例如taobao.com，而无法匹配www.taobao.com。

6. RPC模式

消息有返回值

特点

• PRC模式和上面的几种模式唯一不同的点在于，该模式可以收到消费端的返回值。
• 生成端接收消费端的返回值。

代码示例

• 消费端添加返回值：

@RabbitListener(queuesToDeclare =@Queue("rpcQueue"))
public String rpcListener(String message) {
  System.out.println("【rpc接收消息】" + message);
  return "rpc 返回" + message;
}

• 生产端发送消息：

@GetMapping("/rpc-send")
	public void rpcSend() {
		Object receive = rabbitTemplate.convertSendAndReceive("rpcQueue","rpc send message");
		System.out.println("【发送消息消息】" + receive);
	}

• 输出：

【rpc接收消息】rpc send message
【发送端接收消息】rpc 返回rpc send message

交换机类型

上面的 订阅发布模式、路由模式以及主题模式使用到了不同的交换机,分别是：

• 直连交换机 Direct
• 扇形交换机 Fanout
• 主题交换器 Topic

Direct Exchange（直连）

直连交换机被应用在路由模式下，该交换机需要通过特定的routingKey来绑定队列，交换机只有接收到了匹配的routingKey才会将消息转发到对应的队列中，否则就不会转发消息。

路由模式使用直连交换机,该模式下根据routingKey绑定特定的队列。

Fanout Exchange(扇形)

扇形交换机没有路由键的概念，只需将队列绑定在交换机上，发送到交换机上的消息会转发到交换机所以绑定的队列里面，类似广播，只要打开收音机都能接收到广播消息。扇形交换机应用于发布订阅模式。

Topic Exchange(主题)

主题模式是将路由键根据一个主题进行分类，和直连模式不同的是,直连模式绑定特定的路由键，而主题模式使用通配符绑定路由键,绑定键有两种：

• * 表示可以匹配仅一个。
• # 表示可以匹配零个或多个。

总结

整合SpringBoot实现RabbitMQ六种工作模式，并详细讲解RabbitMQ六种工作模式：

• 简单模式
  • 无需创建交换机，匹配生产端和消费的routingKey即可。
• 工作模式
  • 多个消费端公平竞争同一个消息。
• 发布订阅模式
  • 一次向多个消费者发送消息。
• 路由模式
  • 根据特定的路由键转发消息。
• 主题模式
  • 根据通配符，匹配路由键转发消息。
• RPC模式
  • 生产端接收消费端发送的返回值。

源码示例

• https://github.com/jeremylai7/springboot-learning/tree/master/spring-rabbitmq/src/main/java/com/jeremy/pattern

参考

• RabbitMQ简介和六种工作模式详解
• RabbitMQ 的四种交换机